DE19747873A1

DE19747873A1 - Energie absorbierendes Lenkrad

Info

Publication number: DE19747873A1
Application number: DE19747873A
Authority: DE
Inventors: Stefan Reh; Konrad Sauer
Original assignee: Petri AG
Current assignee: Petri AG
Priority date: 1997-10-20
Filing date: 1997-10-20
Publication date: 1999-04-22
Also published as: WO1999020515A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Energie absorbierendes Lenkrad nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der DE 44 06 420 A1 ist ein Lenkrad bekannt, bei dem die Lenkradspeichen, die die Nabe und den Lenkradkranz verbinden, beim Aufprall eines Fahrers auf den Lenkradkranz verbiegbar sind. Dabei ist der Lenkradkranz aus seiner Normal ebene relativ zur Nabe in eine Ausweichebene herunterbiegbar. Das wird dadurch erreicht, daß jede hinter der Nabenmittelachse verlaufende Lenkradspeiche über das sie umschließende Polstermittel in geringerem Maße biegeversteift ist als jede vor der Nabenmittelachse verlau fende Lenkradspeiche über ihr Polstermittel. Dadurch wird die Verletzungsgefahr für den aufprallenden Fahrer verrin gert.

Bei diesem Lenkrad ist es erforderlich, die Speichen und das umschließende Polstermittel insbesondere unter dem Ge sichtspunkt der unterschiedlichen Biegesteifigkeit und weniger unter dem Gesichtspunkt des Designs zu gestalten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Lenkrad so auszubilden, daß es in seinem dem Fahrer zugekehrten Be reich in einem gewünschten Design gestaltet werden kann und daß trotzdem im Crashfall die Verletzungsgefahr durch das Lenkrad für den Insassen verringert wird.

Erfindungsgemäß wird das gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht.

Bei einem Energie absorbierenden Lenkrad mit Lenkradkranz, Speichen und Nabe besteht erfindungsgemäß das Lenkrad aus einem Oberteil, das den Lenkradkranz und Speichen aufweist und einem Unterteil mit der Nabe, die einer Lenkspindel zu geordnet ist, wobei das Unterteil als Energie absorbieren des, verformbares Bauteil ausgebildet ist.

Durch die Ausbildung des Unterteils eines Lenkrades als Energie absorbierendes Bauteil ist es möglich, das Oberteil nach Gesichtspunkten des Designs zu gestalten, während das Unterteil unabhängig vom Design gemäß den Sicherheitsansprü chen gestaltet werden kann.

Das erfindungsgemäße Lenkrad kann zweigeteilt sein, indem das Ober- und das Unterteil gesonderte Bauteile darstellen, die lösbar miteinander verbindbar sind. Es kann aber auch einteilig ausgeführt sein, wobei zwischen dem Ober- und dem Unterteil eine Zwischenebene vorgesehen ist.

Die Energieabsorption des Unterteils kann dadurch erreicht werden, daß dieses zumindest teilweise eine speichenartige Struktur aufweist, wobei die Speichen beim Aufprall des Insassen verformbar sind.

In einer Ausführungsform ist vorgesehen, daß das Unterteil mehrere im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Speichen aufweist. Damit wird erreicht, daß sich das Lenk rad beim Aufprall des Insassen über seinen gesamten Umfang gleichmäßig verformen kann. In einer zweckmäßigen Ausgestal tung dieser Ausführungsform sind im Unterteil sechs Spei chen vorgesehen.

In einer weiteren Ausführungsform sind im Unterteil mehrere Speichen vorgesehen, die zumindest teilweise einen unter schiedlichen Winkelabstand zueinander und/oder eine unter schiedliche Dicke aufweisen. Dadurch werden die Speichen in den Abschnitten, in denen sie einen größeren Abstand haben, stärker verformt, d. h., es wird mehr Energie absorbiert, und das Lenkrad stellt sich bezüglich des Insassen so ein, daß die Verletzungsgefahr wegen der optimalen Position des Airbags zum Insassen für diesen verringert wird.

Eine unterschiedlich große Energieabsorption kann auch dadurch erreicht werden, daß das Unterteil teilweise eine durchgehende Wand und teilweise Speichen aufweist, wobei dann im Bereich der Wand kaum eine Verformung, d. h. kaum eine Energieabsorption stattfindet.

Das Unterteil besteht vorzugsweise aus einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung. Weiterhin ist es zweckmäßig, daß die Speichen des Unterteils bogenförmig verlaufen. Damit wird erreicht, daß deren Verformung im Crashfall in eine vorbestimmte Richtung erfolgt.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Lenkrades des designtra genden Oberteils und des designunabhängigen Unterteils ermöglicht es auch, daß das Ober- und das Unterteil eine unterschiedliche Anzahl Speichen aufweisen. Die Anzahl der Speichen im Unterteil kann wie deren Form designunabhängig gewählt werden, so daß z. B. auch das Energieabsorptionsver halten maßgebend für deren Gestaltung, d. h. für deren Form, Dicke und Material ist. So kann z. B. das Oberteil vier Speichen und das Unterteil zwei Speichen oder das Oberteil zwei und das Unterteil vier Speichen aufweisen.

Die Erfindung soll in Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Energie absorbierendes zweiteiliges Lenkrad, bei dem im Unterteil Spei chen im gleichen Winkelabstand angeordnet sind;

Fig. 2 ein Energie absorbierendes zweiteiliges Lenkrad, bei dem das Unterteil sowohl eine durchgehende Wand als auch Speichen aufweist, teilweise ge schnitten;

Fig. 3 einen Schnitt durch ein Energie absorbierendes einteiliges Lenkrad.

Das Lenkrad der Fig. 1 setzt sich aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2 zusammen, die als einzelne Baugruppen dargestellt sind. Das Oberteil 1 weist einen Lenkradkranz 3 sowie Speichen 4 auf, die in bekannter Weise mit einer Deckschicht 5 aus Kunststoff umspritzt sind. Die Deckschicht bildet zusammen mit einer Abdeckkappe 6 für eine Kammer 7 zur Aufnahme eines Airbagmoduls (nicht darge stellt) ein Teil, d. h. die Abdeckkappe ist für die Montage des Airbagmoduls nicht entfernbar. Das Oberteil 1 ist die designtragende Baugruppe des Lenkrades. Eine Optimierung im Hinblick auf das Energieabsorptions-Verhalten ist beim Oberteil nicht erforderlich.

Dagegen kann das Unterteil 2 bezüglich des Energieabsorpti ons-Verhaltens designunabhängig optimal gestaltet werden. Das Unterteil weist in der Ausführungsform der Fig. 1 sechs Speichen 8 auf, die im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnet sind. Die Speichen sind an ihrem unteren Ende durch ein ringförmiges Teil 9 verbunden, das einen Durchbruch 10 für die Aufnahme einer nicht dargestellten Lenkspindel aufweist. Die Befestigung des Unterteils 2 auf der Lenkspindel kann in bekannter Weise erfolgen.

An ihrem oberen Ende sind die Speichen durch einen Ring 11 miteinander verbunden, der außerdem der Verbindung des Oberteils mit dem Unterteil dient. Beide Teile können zweckmäßig durch Schrauben (nicht dargestellt) miteinander verbunden werden. Die Speichen weisen einen zur Mittelachse des Lenkrades gerichteten bogenförmigen Verlauf auf. Da durch wird im Crashfall erreicht, daß sich die Speichen in diese Richtung verformen. Die Verformbarkeit der Speichen 8 kann außer durch die Form auch durch die Dicke und die Materialauswahl beeinflußt werden. Als Material wird zweck mäßig eine Magnesium- oder Aluminiumlegierung verwendet. Das Unterteil 2 kann außen mit einer nicht dargestellten Verkleidung versehen werden, die z. B. aufgeschraubt ist oder mittels einer Rastverbindung befestigt ist.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 1 wird das Lenkrad wegen der im gleichen Winkel abstand angeordneten Speichen 8 im Crashfall bei Belastung des Lenkrades durch den Fahrzeugin sassen in Richtung der Mittelachse des Lenkrades auch gleichmäßig in dieser Richtung verformt.

Eine einseitige Verformung kann dadurch erreicht werden, daß die Speichen einen unterschiedlichen Winkelabstand aufweisen und/oder unterschiedlich dick sind. Eine gezielte einseitige Verformung kann dort erwünscht sein, wo wie bei LKW's die Mittelachse des Lenkrades nahezu senkrecht ver läuft und dadurch der Insasse durch den Aufprall auf den Lenkradkranz einer erhöhten Verletzungsgefahr ausgesetzt ist. Kann sich aber das Lenkrad so verformen, daß der Lenkradkranz beim Aufprall des Insassen nach unten wegge drückt wird, ist die Verletzungsgefahr geringer.

Eine weitere Möglichkeit zur Erzielung einer einseitigen Verformung ist im Ausführungsbeispiel der Fig. 2 darge stellt. Dort weist das Unterteil in einem Abschnitt eine durchgehende Wand 12 auf, die sich zwischen Kanten 13 und 14 erstreckt. In diesem Bereich ist das Unterteil im Crashfall nicht oder nur geringfügig verformbar. Weiterhin sind Speichen 15 vorgesehen, die wie beim Ausführungsbei spiel der Fig. 1 verformbar sind.

Ein Airbagmodul kann im Lenkrad in bekannter Weise dadurch befestigt werden, daß dieses auf einem Träger (nicht dargestellt) angeordnet ist, der mit seinem Rand an den Verschraubungsstellen des Ober- und Unterteils zwischen diesen liegt und bei deren Verschrauben mit befestigt wird.

Das in der Fig. 3 dargestellte Lenkrad ist einteilig ausge führt. Bei diesem bilden ein Oberteil 16 mit Speichen 17 und ein Unterteil 18 mit Speichen 19 sowie eine Zwischenebe ne 20 ein Teil. Die Zwischenebene 20 ermöglicht auch bei diesem einteiligen Lenkrad eine unterschiedliche Anzahl von Speichen im Ober- und Unterteil. Wie bei dem zweiteiligen Lenkrad kann auch bei diesem Lenkrad das Oberteil ein gewünschtes Design erhalten, während das Unterteil designunabhängig crashoptimiert ausgeführt werden kann, d. h. die Speichen 19 können so ausgestaltet sein, daß sie sich im Crashfall in vorbestimmter Weise verformen.

Bei diesem einteiligen Lenkrad wird das Airbagmodul 21 in bekannter Weise von oben in das Lenkrad eingebaut.

Claims

1. Energie absorbierendes Lenkrad mit Lenkradkranz, Speichen und Nabe, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad aus einem Oberteil, das den Lenk radkranz und Speichen aufweist, und einem Unterteil mit der Nabe besteht, die einer Lenkspindel zugeord net ist, wobei das Unterteil (2, 18) als Energie ab sorbierendes, verformbares Bauteil ausgebildet ist.

2. Energie absorbierendes Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad zweigeteilt ist, indem das Ober- und das Unterteil (1, 2) gesonderte Bauteile darstellen, die lösbar miteinander verbindbar sind.

3. Energie absorbierendes Lenkrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkrad einteilig ausgeführt ist, wobei zwischen dem Ober- und dem Unterteil (16, 18) eine Zwischenebene (20) vorgese hen ist.

4. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindesten einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich net, daß das Unterteil (2) zumindest teilweise eine speichenartige Struktur aufweist, wobei die Spei chen (8, 15) beim Aufprall des Insassen auf das Lenkrad verformbar sind.

5. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Unterteil (2) mehrere im gleichen Winkelabstand zueinander angeordnete Speichen (8) aufweist.

6. Energie absorbierendes Lenkrad nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sechs Speichen (8) vorgesehen sind.

7. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß im Unterteil (2) mehrere Speichen vorgese hen sind, die zumindest teilweise einen unterschied lichen Winkelabstand zueinander und/oder eine unter schiedliche Dicke aufweisen.

8. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich net, daß das Unterteil (2) teilweise eine durchge hende Wand (12) und teilweise Speichen (15) auf weist.

9. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß die Speichen (8, 15) des Unterteils (2) bogenförmig verlaufen.

10. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Ober- und das Unterteil (1, 2) eine unterschiedliche Anzahl Speichen aufweisen.

11. Energie absorbierendes Lenkrad nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Oberteil vier Speichen und das Unterteil zwei Speichen oder das Oberteil zwei und das Unterteil vier Speichen aufweisen.

12. Energie absorbierendes Lenkrad nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, daß das Unterteil (2) aus einer Magnesium- oder Aluminiumlegierung besteht.